Остання редакція: 2016-06-16
Тези доповіді
На специальных отделочно-расточных станках (ОРС) помимо операции собственно тонкого растачивания выполняется целый ряд других операций: наружное точение, подрезание торцов, фрезерование и др. Основным требованием этих операций является высокое качество обработанных поверхностей. Следует отметить, что часто торцы деталей имеют прерывистую поверхность (выступы- впадины, продольные отверстия по торцу, ось которых параллельна оси заготовки и др.). Получение точного торца с высокой чистотой поверхности обеспечивает метод радиальной подачи резца, однако значительную сложность представляет разработка и создание резцовой головки с механизмом радиальной подачи резца. Более производительным и простым является метод осевой подачи ( подрезка широко лезвийным резцом-ножом), возможности которого еще изучены недостаточно. В исследовании менялись материалы образцов: (сталь, чугун, бронза и алюминий); диаметры подрезаемых торцов от 60 до 150 мм, а также их ширина до 10 мм. Режим резания при обработке стали для чугуна при обработке бронзы . Подача изменялась в пределах Количество прерываний за оборот: 2, 4, 10, 15. Значение максимально допустимой ширины торца при резании существенно зависит от жесткости приспособления, в котором закреплена деталь (инструмент), а также от количества прерываний.
В работе выполнен расчет виброустойчивости при подрезке торцов широколезвийным резцом на основе общей методики динамических расчетов [1].
Прерывистость обрабатываемой поверхности приводит к периодическому повторению процессов врезания и выхода инструмента, нарушая стационарность замкнутой динамической системы станка и вызывая появление интенсивных внешних воздействий на процесс резания. Следует отметить, что основные закономерности колебаний не изменяются при переходе от растачивания невращающейся борштангой к растачиванию вращающейся, а также при изменении материала заготовки.
Для определения виброустойчивости ОРС на основе построения областей устойчивости, а также для оценки критических (минимальных) значений коэффициента возбуждения рассмотрим систему с одной степенью свободы, принимая статическую характеристику процесса резания. Условие параметрической устойчивости получим для однородного уравнения типа Хила [2]:
, (1)
где – приведенная к резцу масса борштанги;
– коэффициент демпфирования;
с – жесткость подсистемы;
– коэффициент резания;
– коэффициент трения стружки о переднюю грань резца;
– кусочно-постоянная функция специального вида:
,
где – период возбуждения.
Применяя подстановку Эйлера
(2)
в уравнении (1), а также используя метод сшивания с учетом условий периодичности, запишем условие устойчивости в виде:
(3)
где - отношение собственной частоты системы к частоте параметрического возмущения;
g- коэффициент, равный отношению интервала прерывания резания ∆t к периоду возмущения
– коэффициент возбуждения.
Рисунок 1. График областей устойчивых и неустойчивых процессов
На рис. 1 приведен пример результатов расчетов в виде графиков областей устойчивых и неустойчивых процессов (заштрихованы области устойчивости).
Зная динамические параметры конкретной наладки ОРС, а именно , g, Kp и с, можно определить положение рабочей точки на графике, характеризующее устойчивость процесса подрезки прерывистого торца.
Литература
1. Кудинов В.А. Динамика станков. – М.: Машиностроение, 1967. – 360 с.
2. Линчевский П.А., Джугурян Т.П., Оргиян А.А. Обработка деталей на отделочно-расточных станках. – Киев: Техника, 2001. – 30